DE4340643A1 - Antriebssystem für mehrsystemige Deckelkarden - Google Patents
Antriebssystem für mehrsystemige DeckelkardenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für
mehrsystemige Deckelkarden mit einem Streckwerk für die
Faserbänder aller Kardiersysteme, wobei die Abzugssy
steme der Kardiersysteme und die Einzugswalzen des
Streckwerkes einem Steuerprogrammteil des Maschinen-
Steuerrechners zugeordnet und mittels Drehstrommotoren
über digitale Frequenzumrichter antreibbar sind, und
die Speisewalzen der Kardiersysteme in Abhängigkeit von
der Drehzahl des Abzugssystems, von der durchschnittli
chen Verzugsgröße und von einem Meßsignal einer
Fasermengen-Meßeinrichtung über geregelt angesteuerte
Frequenzumrichter mittels Drehstrommotor angetrieben
werden.
Ein Antriebssystem für Deckelkarden mit mindestens zwei
Kardiersystemen wurde bereits durch die DE-P 43 19 631
vorgeschlagen.
Dieses Antriebssystem geht davon aus, daß die Abtriebs
drehzahl der Abzugssysteme und die Drehzahl der
Einzugswalze des Streckwerkes von der Programmsteuerung
der Deckelkarde in Abhängigkeit von den
Kapazitätsparametern des gesamten Maschinensystems
vorgegeben wird.
Jedem der Kardiersysteme ist ein Regler zugeordnet, der
nach vorgegebenen Verzugsgrößen die Dicke der Faserbän
der der einzelnen Kardiersysteme regelt.
Das aus den beiden Faserbändern der Kardiersysteme
doublierte Faserband wird am Eingang des Streckwerkes
mit seinen Parametern erfaßt und innerhalb des Streck
werkes bezüglich der Faserbanddicke geregelt verzogen.
Ein derartiger Regelvorgang gestattet erstmalig an
mehrsystemigen Karden die qualitativ hochwertige Erzeu
gung eines Faserbandes und die genaue Dimensionierung
der Parameter, bezogen auf den Gesamtprozeß des Maschi
nensystems.
Als nachteilig hat sich jedoch erwiesen, daß für den
Antrieb jeder Speisewalze je ein Regler und dementspre
chend auch je ein Frequenzsteller erforderlich ist. Die
Kosten für diesen Aufwand sind hoch.
Nach dem Konzept der oben beschriebenen Antriebsanord
nung ist auch für die Abzugssysteme jedes Kardiersy
stems ein separater Frequenzsteller vorgesehen. Die
jeweilige Drehzahl jedes Abzugssystems wird erfaßt, an
die Steuereinheit zurückgegeben und der jeweilige
Frequenzsteller mit entsprechenden Korrekturwerten
beaufschlagt.
Auch hierfür ist der Aufwand für die beiden Frequenz
steller hoch.
Diese separaten Frequenzsteller für die Speisewalzen
und Abzugswalzen und der dazu notwendige
Steuerungsaufwand erfordern in der Summe Kosten, die
unter Umständen die Realisierung einer zweisystemigen
Karde ökonomisch in Frage stellen können.
Es ist das Ziel der Erfindung, die zwei- und mehrsy
stemige Karde, bei Sicherung gleicher Qualitätsparame
ter für die erzeugten Faserbänder, deutlich kostengün
stiger herzustellen als eine der Systemzahl entsprech
ende Anzahl einsystemiger Karden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, weitere
gleichartige Antriebe der einzelnen Kardiersysteme
gemeinsamen Steuereinheiten zuzuordnen und dabei einen
präzisen Regelprozeß für die Banddicke und die notwen
dige Bandlänge pro Zeiteinheit zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An
spruch 1 definierten Merkmale gelöst.
Die Solldrehzahlen für die Abzugssysteme und - bei
vorgegebener Banddicke - auch für die Speisewalzen
werden für alle Kardiersysteme, vorzugsweise
einheitlich vom Maschinen-Steuerrechner vorgegeben.
Die verwendeten Synchronmotoren gewährleisten, daß die
IST- und die Solldrehzahl mit kleinsten vertretbaren
Abweichungen übereinstimmt.
Diese Motoren halten die vorgegebene Drehzahl bei den
auftretenden, differenzierten Antriebsmomenten stets
konstant, so daß eine Rückmeldung und eine zusätzliche
Regelung nach der Sollwertvorgabe nicht mehr erforder
lich ist.
Die Regelung der vorgegebenen Banddicke kann dann für
die Karde als Ganzes organisiert werden, indem die
Drehzahlen aller Speisewalzen in Abhängigkeit von der
IST-Banddicke des doublierten Faserbandes einheitlich
korrigiert werden.
Dieses Antriebssystem gewährleistet bei angemessenem,
niedrigem Aufwand eine hohe Qualität des zu erzeugenden
Faserbandes.
Mit der Ausgestaltung der Synchronmotoren als Asyn
chronmotoren mit einem synchronisierenden Reluktanz-
System reduzieren sich die Kosten für die Motoren.
Zusätzliche Anlaufsteuerungen erübrigen sich.
Eine weitere Vereinfachung ergibt sich, wenn der Meß
wertgeber des Reglers am Streckwerk gleichzeitig Meß
wertgeber für die Regelung des Verzuges der Kardiersy
steme ist.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei
spiel näher erläutert werden.
Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine schematische
Darstellung einer zweisystemigen Deckelkarde in einem
Längsschnitt mit einer schematischen Zuordnung der
Antriebs- und Steuerelemente.
Die Deckelkarde in der zweisystemigen Ausführung wird
hinsichtlich der textiltechnologischen Wirkungen durch
die deutsche Patentanmeldung P 43 02 075 ausführlich
beschrieben.
An dieser Stelle soll daher die Darstellung dieser
Karde vorrangig unter dem Gesichtspunkt ihrer Steuerung
erfolgen.
Am Umfang eines einzigen Tambours 0 sind zwei Kardier
systeme 1, 2 angeordnet. Jedes dieser Kardiersysteme 1, 2
wird im Speisebereich durch einen geregelt
gesteuerten Füllschacht mit einer Faserschicht be
schickt.
Diese Faserschicht wird zwischen dem Speisetisch 110,
210 und der Speisewalze 11, 21 dem Vorreißer 12, 22
zugeführt.
Am Umfang des Vorreißers 12, 22 und am nachfolgend
zugeordneten Umfangsabschnitt des Tambours 0 wird die
Faserschicht kardiert, d. h., von Staub- und Schmutz
teilchen sowie von Nissen und Kurzfasern befreit.
Zu diesem Zweck besitzt das Kardiersystem in diesem
Umfangsabschnitt des Tambours 0 auch eine sogen. Dec
kelkette 13, 23 mit langsam wandernden Deckeln.
Die Garnitur dieser Deckel wird außerhalb des Bereiches
der Kardierzone durch langsames Vorbeibewegen an einer
Deckelreinigungsvorrichtung von Kurzfasern, Staub und
Schalenteilchen befreit.
Die an der Tambouroberfläche befindlichen, gereinigten
Fasern werden vom Tambour 0 der Garnitur des Abnehmers
übergeben, von dieser bis zu den Abzugswalzen 14, 24
geführt, von den Abzugswalzen 14, 24 abgehoben, verdich
tet und im nachhinein zu einem Faserband 10, 20 umge
formt.
Das Faserband 10, 20 erhält seine endgültige Form und
Dichte nach dem Verlassen des Trichters und der Kalan
derwalzen 15, 25.
Die Walzen des jeweiligen Abzugssystemes sind unterein
ander in an sich bekannter Weise mit geringfügig abge
stuften Umfangsgeschwindigkeiten in herkömmlicher
mechanischer Art antriebsverbunden.
Zur Ermittlung der Masse der zugeführten Faserschicht
sind im Bereich der Speisewalzen 11, 21 - sinnvollerwei
se am Speisetisch 110, 210 - Meßwertgeber 113, 213 für
die Masse der zugeführten Faserschicht vorgesehen. Auf
der Grundlage dieses Meßwertes kann man die Lieferge
schwindigkeit des Füllschachtes (nicht dargestellt)
regeln.
Entsprechend ihrer Funktion hinsichtlich der Verzugs
steuerung und des davon prinzipiell unabhängigen Kar
diervorganges, unterteilen wir die Arbeitselemente der
Kardiersysteme 1, 2 in drei grundsätzliche Baugruppen.
Die erste Baugruppe ist die Speisezone 11, 110, 21, 210,
deren Hauptfunktion in der Zuführung einer definierten
Fasermenge pro Zeiteinheit besteht.
Die zweite Hauptgruppe ist das Abzugssystem 14, 24.
Dieses Abzugssystem 14, 24 umfaßt:
- - die Trommel des Abnehmers, die am Umfang des Tambou res kämmt,
- - die Abzugswalzen am Umfang des Abnehmers,
- - die Mittel zum Zusammenfassen des Faservlieses zu einem Faserband und
- - die Mittel 15, 25 zum Verdichten des Faserbandes in eine transport- und speicherfähige Form.
Diese ersten Baugruppen, die Speisewalze 11, 21 und
das Abzugssystem 14, 15; 24, 25 bestimmen in ihrem gegen
seitigen Verhalten den Verzug innerhalb eines Kardier
systems 1, 2.
Die dazwischen positionierte, am Kardiervorgang betei
ligte Baugruppe, besteht aus Vorreißer 12, 22, Deckel
kette 13, 23 und Tambour 0. Sie hat mit dem Verzug nicht
unmittelbar etwas zu tun.
Die Umfangsgeschwindigkeiten dieser Elemente müssen
neben dem optimalen Kardiervorgang garantieren, daß die
Fasern im Bereich ihrer Tangenten sicher von der Spei
sewalze 11, 21 übernommen und letztendlich in definier
ter Menge und Lage an das Abzugssystem 14, 24 übergeben
werden.
Die von den beiden Kardiersystemen 1, 2 erzeugten Faser
bänder 10, 20 werden auf möglichst kurzem Weg einem
Streckwerk 3 zugeführt.
Dieses Streckwerk 3 besitzt an seinem Eingang ein Ein
zugswalzenpaar 31, das mit einem Meßwertgeber 313 für
das Erfassen der Dicke des doublierten Faserbandes
10, 20 gekoppelt ist.
Die Klemmwalzen 32 und ein geregelt gesteuert, ange
triebenes Verzugswalzenpaar 33 sorgen für das exakte
Verstrecken der doublierten Faserbänder 10, 20 und für
das Vereinigen zu einem einzigen Streckenband 30 am
Ausgang der Strecke 3.
Dieses Streckenband 30 wird zusätzlich durch ein letz
tes Kalanderwalzenpaar 34 in Verbindung mit einem
Trichter komprimiert und einem Drehwerk 4 für das
Ablegen in einer Spinnkanne zugeführt.
Der vom Maschinen-Steuerrechner 5 bediente BUS 51
bedient die Antriebselemente beider Kardiersysteme 1, 2.
Eine direkte Ansteuerung auf der Basis der Prozeßdaten
die von einem Prozeßrechner 6 über den BUS 61 an den
Maschinen-Steuerrechner 5 gegeben werden, erfolgt durch
den Maschinen-Steuerrechner 5 bezüglich der Abzugssy
steme 14/15; 24/25 und dem Einzugswalzenpaar 31 an der
Strecke 3.
Den Antriebsmotoren 141, 241 für die Abzugssysteme 14, 24
der Kardiersysteme 1, 2 ist ein einziger Frequenzumrich
ter 146/246, zugeordnet, der die Impulse des Maschinen-
Steuerrechners 5 verstärkt, formt und mit einer vorge
gebenen Frequenz dem jeweiligen Motor 141, 241 zuführt.
Die Soll-Frequenz wird vom Maschinensteuerrechner 5
vorgegeben. Sie ist im Wesentlichen von den Kapazität
sanforderungen des Maschinensystems abhängig.
Die Motoren sind vorzugsweise Drehstrommotoren. Sie
können als übliche Synchronmotoren ausgebildet sein.
Unter dem Gesichtspunkt, daß für die üblichen Synchron
motoren besondere Anlaufsteuerungen erforderlich sind,
werden für diesen Zweck Asynchronmotoren eingesetzt,
die mit einem synchronisierenden Reluktanzsystem aus
gestattet sind.
Derartige Motoren sind bekannt und müssen daher an
dieser Stelle nicht ausführlich beschrieben werden. Am
Umfang des Läufers sind dort zum Zwecke der Strukturie
rung des magnetischen Widerstandes Aluminiumprofile
eingefügt.
Sie besitzen einerseits die wünschenswerte Eigenschaft
des problemlosen Anlaufes und andererseits ein unter
den Bedingungen der Deckelkarde ausreichendes Reluk
tanzmoment zur Sicherung des Synchronlaufes des Läufers
gegenüber dem vorgegebenen Drehfeld des Stators.
Solche Motoren, mit synchronisierendem Reluktanzmoment,
können daher einen Synchronlauf ohne Rückmeldung an den
Maschinen-Steuerrechner 5 oder an ein anderes Regelsy
stem gewährleisten.
Die Leistung der Frequenzumrichter 126/226 muß dabei
natürlich dem Leistungsbedarf beider Funktionselemente
entsprechen.
Die Ansteuerung der Speisewalzen 11 und 21 erfolgt
unter Führung durch die Antriebsfrequenz des Abzugssy
stems 14, 24 nach Maßgabe des Durchschnittsverzuges.
Auch den Speisewalzen 11, 21 beider Kardiersysteme 1, 2
ist ein gemeinsamer Frequenzumrichter 116/216 zugeord
net. Er wird durch den Maschinensteuerrechner 5 ange
steuert. Zum Zwecke der Regelung der Banddicke erhält
der Steuerrechner 5 vom Doppelband-Dickenmeßgerät 313
Informationen über den IST-Wert der Dicke des doublier
ten Faserbandes.
Diese Werte werden nach dem Prinzip eines Regelvorgan
ges vom Maschinen-Steuerrechner 5 in Stellwerte für den
Frequenzumrichter 116/216 umgewandelt und von dort
beiden Motoren 111, 211 für die Speisewalzen 11, 21
zugeleitet.
Beide Motoren 111, 211 sind, wie die Antriebsmotoren
141, 241 für die Abzugssysteme 14, 24 als Asynchronmoto
ren mit einem synchronisierenden Reluktanzsystem aus
gestattet. Durch diese Maßnahme wird ein unsynchrones
Verhalten der Motore 111, 211 untereinander und zu den
Motoren 146, 246 des Abzugssystemes 14, 24 vermieden.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, das Meßsignal für
die IST-Dicke des doublierten Faserbandes dort abzuneh
men, wo beide Bänder zusammengeführt sind, wie das im
Bereich des Streckwerkes der Fall ist. Gleichzusetzen
sind diesem Meßwertgeber ein Meßwertgeber 153, 253 im
Bereich jedes Kalanderwalzenpaares 15, 25 an jedem Kar
diersystem 1, 2, deren Meßwerte zu einem einzigen Wert
zusammengefaßt werden.
Bei einer derartigen Anordnung ist es für den Steuer
vorgang nicht mehr erforderlich, das Drehzahlsignal
der Abzugswalzen 14, 24 durch einen Inkrementalen Geber
abzunehmen und in ein elektrisches Frequenzsignal
umzuwandeln.
Informationen über die Drehzahlen bestimmter Walzen
dienen hier nur noch der allgemeinen Überprüfung der
Arbeitsweise der Maschine, nicht aber der Sicherung von
Steuerungs- und/oder Regelaufgaben.
Die in der Zeichnung dargestellten Meßwertgeber 135, 235
an den Kalanderwalzen 15, 25 der einzelnen Kardiersyste
me 1, 2 haben dann keine unmittelbare Wirkung für den
Regelprozeß an der Maschine, wenn der Meßwertgeber 313
an dem Streckwerk 3 mit dem BUS 51 verbunden ist und
seine Werte vom Maschinensteuerrechner 5 ausgewertet
werden.
Der Meßwertgeber 313 am Streckwerk 3 liefert natürlich
auch die Werte für den Regelvorgang am Streckwerk 3.
Wegen der dort geforderten hohen Reaktiongeschwindig
keit ist ein AC-Servo-Regler 335 vorgesehen, der unab
hängig von den Steuerungs- und Regelaufgaben des Ma
schinensteuerrechners 5 Stellgrößen für dem Motor 331
der Verzugswalze 33 aufbereitet und ausgibt.
Weitere Einzelheiten dieses Antriebssystemes, die sich
nicht unmittelbar auf die Erfindung beziehen, können in
der Erfindungsbeschreibung zur Deutschen Patentanmel
dung P 43 19 631 nachgelesen werden.
Bezugszeichenliste
0 Tambour
10 Faserband
11 Speisewalze
110 Speisetisch
111 Motor
113 Faserschicht-Dickenmeßgerät, (Meßwertgeber)
116/216 Frequenzumrichter, geregelt
12 Vorreißer
13 Deckelkette
14 Abzugssystem
141 Motor
146/246 Frequenzumrichter
15 Kalanderwalzen, Mittel z. Verdichten
153 Faserband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
11 Speisewalze
110 Speisetisch
111 Motor
113 Faserschicht-Dickenmeßgerät, (Meßwertgeber)
116/216 Frequenzumrichter, geregelt
12 Vorreißer
13 Deckelkette
14 Abzugssystem
141 Motor
146/246 Frequenzumrichter
15 Kalanderwalzen, Mittel z. Verdichten
153 Faserband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
20 Faserband
21 Speisewalze
210 Speisetisch
211 Motor
213 Faserschicht-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
22 Vorreißer
23 Deckelkette
24 Abzugssystem
241 Motor
25 Kalanderwalzen, Mittel zum Verdichten
253 Faserband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
3 Streckwerk
30 Streckenband
31 Einzugswalzen
313 Doppelband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
32 Klemmwalzen
33 Verzugswalzen
331 Motor
335 AC-Servo-Regler
34 Kalanderwalzenpaar
4 Drehwerk
5 Maschinen-Steuerrechner
51 BUS
6 Prozeß-Steuerrechner
61 BUS
21 Speisewalze
210 Speisetisch
211 Motor
213 Faserschicht-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
22 Vorreißer
23 Deckelkette
24 Abzugssystem
241 Motor
25 Kalanderwalzen, Mittel zum Verdichten
253 Faserband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
3 Streckwerk
30 Streckenband
31 Einzugswalzen
313 Doppelband-Dickenmeßgerät, Meßwertgeber
32 Klemmwalzen
33 Verzugswalzen
331 Motor
335 AC-Servo-Regler
34 Kalanderwalzenpaar
4 Drehwerk
5 Maschinen-Steuerrechner
51 BUS
6 Prozeß-Steuerrechner
61 BUS
Claims (5)
1. Antriebssystem für mehrsystemige Deckelkarden mit
einem Streckwerk für die Faserbänder aller Kardiersy
steme,
wobei die Abzugssysteme (14, 24) der Kardiersysteme (1; 2) und die Einzugswalzen (31) des Streckwerkes (3)
wobei die Abzugssysteme (14, 24) der Kardiersysteme (1; 2) und die Einzugswalzen (31) des Streckwerkes (3)
- - einem Steuerprogrammteil des Maschinen-Steuerrech ners (5) zugeordnet und
- - mittels Drehstrommotoren (141, 241, 331) über digi tale Frequenzumrichter (146, 246, 316) antreibbar sind, und
die Speisewalzen (11, 21) der Kardiersysteme (1, 2)
- - in Abhängigkeit von der Drehzahl des Abzugssystems (14, 24), von der durchschnittlichen Verzugsgröße und von einem Meßsignal einer Fasermengenmeßein richtung
- - über geregelt angesteuerte Frequenzumrichter (116, 216) mittels Drehstrommotor (111, 211) ange trieben werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Motoren (121, 221) der Abzugssysteme (14, 24) der Kardiersysteme (1, 2) und den Motoren (111, 211) der Speisewalzen jeweils ein gemeinsamer Frequenz umrichter (116/216; 146/246) zugeordnet ist,
daß die Motoren (121, 221, 111, 211) als Synchronmotoren ausgebildet sind, und
daß dem Frequenzumrichter (116/216) der Speisewalzen (11, 21) über den Maschinensteuerrechner (5) Steuerim pulse zugeleitet werden, die in Abhängigkeit von den Meßsignalen eines Doppelband-Dickenmeßgerätes (313) im Bereich des Streckwerkes (3) variierbar sind.
daß den Motoren (121, 221) der Abzugssysteme (14, 24) der Kardiersysteme (1, 2) und den Motoren (111, 211) der Speisewalzen jeweils ein gemeinsamer Frequenz umrichter (116/216; 146/246) zugeordnet ist,
daß die Motoren (121, 221, 111, 211) als Synchronmotoren ausgebildet sind, und
daß dem Frequenzumrichter (116/216) der Speisewalzen (11, 21) über den Maschinensteuerrechner (5) Steuerim pulse zugeleitet werden, die in Abhängigkeit von den Meßsignalen eines Doppelband-Dickenmeßgerätes (313) im Bereich des Streckwerkes (3) variierbar sind.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
daß die Synchronmotoren (121, 221, 111, 211) als
an sich bekannte Asynchronmotoren mit synchronisieren
dem Reluktanzsystem ausgebildet sind.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 bis 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß der Meßwertgeber (313) des internen Reglers des
regelbaren Streckwerkes (3) mit dem BUS (51) des
Maschinensteuerrechners (5) verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934340643 DE4340643C2 (de) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Antriebssystem für mehrsystemige Deckelkarden |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934340643 DE4340643C2 (de) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | Antriebssystem für mehrsystemige Deckelkarden |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4340643A1 true DE4340643A1 (de) | 1995-06-01 |
DE4340643C2 DE4340643C2 (de) | 1996-09-05 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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Also Published As
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---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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Owner name: CHEMNITZER SPINNEREIMASCHINENBAU GMBH, 09120 CHEMN |
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